動態測試實驗

動態測試實驗

一、實驗目的：
1、通過結構固有頻率的測試綜合運用動態測試系統的組成、安裝和調整方法。
2、學會激振器、傳感器與數據采集分析系統的操作、使用方法。
二、實驗原理：
對于機械系統，經常要測定其固有頻率，最常用的方法就是用簡諧力激振，引起系統共振，從而找到系統的各階固有頻率。另一種方法是錘擊法，用沖擊力激振，通過對響應信號進行譜分析，得到系統的各階固有頻率。

動態測試實驗系統如圖示，由“振動測試實驗臺”、激振與測振系統、數據動態采集分析系統組成。
1、振動測試實驗臺
振動測試實驗臺由彈性體簡支梁1，配以接觸式激振器4、非接觸式激振器5、壓電式加速度傳感器6、電阻應變式傳感器9，10等激振和拾振部件組成，是完成振動測試實驗的試驗平臺。
2、激振系統與測振系統
（1） 激振系統包括：
信號源2、功率放大器3、JZ-1型接觸式激振器5、JZF-1型非接觸式激振器4、壓電陶瓷作動器、力錘（包括測力傳感器） 等

（2） 拾振系統
傳感器：壓電式加速度傳感器6、電阻應變式傳感器9，10
信號調理儀：四合一放大器12、動態電阻應變儀11
3、數據動態采集分析系統
數據采集儀13、計算機系統（或筆記本電腦）控制與基本分析軟件14
三、使用儀器設備：
1、振動實驗臺，2、被測對象：簡支梁
3、激勵設備：力錘、壓電陶瓷作動器、非接觸激振器JZF－1、功率放大器GF－10、信號源；
4、傳感器及其調理儀：
（1）電阻應變計（BE120-2FB）和八通道動態電阻應變儀（DYB－5）
（2）壓電式加速度傳感器和四合一放大器DLF-3
5、數據采集與處理
（1）智能信號采集處理分析儀INV306U－5264；
（2）采集分析系統SC－1
四、實驗步驟：
方法一：脈沖激勵法
1、安裝儀器
1）激勵裝置：力錘的力傳感器輸出線接到四合一放大器；
2）傳感器1：四個電阻應變計的接線端接入電橋盒，電橋盒的輸出接動態電阻應變儀，動態電阻應變儀的輸出接數據采集儀；
3）傳感器2：壓電加速度傳感器輸出信號接到四合一放大器的電荷放大器通道。然后將四合一放大器的輸出接數據采集儀；
2、示波
打開儀器電源，進入數采分析軟件，設置采樣頻率，設置量程范圍，在打開的窗口內選擇接入信號的測量通道。選擇示波功能，用力錘擊簡支梁根部，同時可看到時域和頻域波形；
3、采集與處理
采集脈沖激勵下的時域信號，經去均值處理后進行自功率譜分析，自功率譜曲線上的第一個峰就是系統的一階固有頻率，后面的幾個峰是系統的高階頻率。
4、記錄下各階固有頻率

方法二：簡諧激勵法
1、安裝儀器
1）激勵：將信號源的輸出端接到功率放大器的輸入端，將壓電陶瓷作動器的兩接線端接到功率放大器的輸出端；
2）傳感器：同方法一。
2、示波
進入數采分析軟件，選擇示波功能，設置各項運行參數。打開信號源的電源開關，調節信號源和功率放大器的輸出電壓，注意不要過載，手動調節輸出信號的頻率，觀察測量信號幅值隨頻率的變化。
3、測量
從低于第一階固有頻率處開始調節激勵信號頻率，當簡支梁產生振動，且振動量最大時，保持該頻率一段時間，采集此時的信號。在去直流處理后進行自功率譜分析，此時的峰值頻率即為簡支梁振動固有頻率，記錄頻率和相應的幅值。繼續增大頻率可得到高階振動頻率。
4、數據記錄